Exercícios Resolvidos de Energia Potencial e Trabalho

Ver Teoria

Enunciado

Uma carga pontual de + 1,0   μ C se move do ponto A para o ponto B na presença de um campo elétrico uniforme, como mostrado na figura.

Qual das seguintes afirmações, sobre a energia potencial desta carga pontual, é verdadeira?

a A energia potencial aumenta de 6,0 × 10 - 6   J .

b A energia potencial diminui de 6,0 × 10 - 6   J .

c A energia potencial aumenta de 9,0 × 10 - 6   J .

d A energia potencial diminui de 9,0 × 10 - 6   J .

e A energia potencial aumenta de 10,8 × 10 - 6   J .

Passo 1

A variação de energia potencial está associada à variação de potencial elétrico da seguinte forma:

Δ U = q Δ V

O potencial elétrico é dado por:

Δ V = - ∫ C   E → ∙ d r →

Substituindo na expressão acima, temos:

Δ U = - q ∫ C   E → ∙ d r →

O produto escalar da integral acima significa que só haverá variação da energia potencial quando a carga se deslocar na direção do campo elétrico. Assim, devemos apenas considerar o deslocamento paralelo ao campo elétrico.

Como a carga se move da esquerda para a direita, o deslocamento e o campo elétrico são paralelos.

Passo 2

Dessa forma, a variação de energia potencial será:

Δ U = - q E Δ x

Onde:

q = + 1,0   μ C = 10 - 6 C

E = 3,0   V / m

Δ x = 3,0   m

Portanto:

Δ U = - 10 - 6 × 3 × 3

Δ U = - 9,0 × 10 - 6 J

A resposta certa é a letra d .

Resposta

d A energia potencial diminui de 9,0 × 10 - 6   J .

Exercícios de Livros Relacionados

Uma placa não condutora infinita possui uma densidade superficial de cargas σ = + 5,80p C / m 2 . (a) Qual é o trabalho realizado pelo campo elétrico produzido pela placa se uma partícula de carga q =
Uma esfera não condutora tem raio R = 2,31c m e uma carga uniformemente distribuída q = + 3,50f C . Tome o potencial elétrico no centro da esfera como V 0 = 0 . Determine o valor de V para uma distânc
A abaixo mostra um gráfico da componente x do campo elétrico em função de x em uma certa região do espaço. A escala do eixo vertical é definida por E X S = 20,0 N/C. As componentes y e z do campo elét
Duas placas paralelas condutoras de grande extensão estão separadas por uma distância de 12 cm e possuem densidades superficiais de cargas de mesmo valor absoluto e sinais opostos nas faces internas.
Energia do núcleo. Qual é a energia necessária para montar um nũcleo atômico contendo três prótons (tal como Be), se o modelarmos como um triângulo equilátero de lado 2 ⋅ 10 - 15 m . com próton em cad